【摘要】：對(duì)森林土壤有機(jī)碳的研究是控制全球氣候變化的一項(xiàng)重要工作。本文選擇溫帶地區(qū)長白山和小興安嶺三種典型森林類型：針葉林、針闊混交林和次生闊葉林土壤為研究對(duì)象,通過研究森林類型對(duì)土壤顆粒有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳和重組有機(jī)碳分布特征的影響,揭示溫帶森林土壤有機(jī)碳分布對(duì)不同演替階段森林類型的響應(yīng),并初步探討了森林土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性分級(jí)組成。主要結(jié)果如下： 1.長白山和小興安嶺不同森林類型土壤有機(jī)碳含量都隨土壤發(fā)生層深度增加而降低。長白山地區(qū)森林土壤,腐殖質(zhì)表層All層與亞表層A12層含量變化趨勢相同,即針闊混交林針葉林次生闊葉林。小興安嶺地區(qū)土壤,腐殖質(zhì)表層A11層含量為針闊混交林次生闊葉林針葉林,腐殖質(zhì)亞表層A12有機(jī)碳含量為針闊混交林針葉林次生闊葉林,3種林分間差異均不顯著。 2.長白山和小興安嶺森林不同林型土壤中顆粒組分含量都在A1l層較高。不同林型顆粒有機(jī)碳表層濃度均高于亞表層。顆粒有機(jī)碳的分配比與土壤有機(jī)碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系(P0.05)。兩個(gè)地區(qū)針闊混交林顆粒有機(jī)碳含量都較高,不同林型顆粒有機(jī)碳的分配比為：長白山針葉林針闊混交林闊葉林,小興安嶺針闊混交林針葉林闊葉林,結(jié)果表明次生闊葉林顆粒有機(jī)碳分配比最低,此時(shí)土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性降低,原生針葉林顆粒有機(jī)碳穩(wěn)定性最高。在森林演替過程中,針闊混交林土壤中顆粒有機(jī)碳部分較其他演替階段含量高,森林系統(tǒng)在進(jìn)化過程中,土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,直接影響顆粒組分的質(zhì)量和數(shù)量,針闊混交林處于演替中期,此時(shí)土壤層的吸碳能力強(qiáng),在受到自然因素和人類活動(dòng)的影響后,土壤顆粒有機(jī)碳中分解的部分就越多。長白山原生針葉林樣地顆粒組分比例和有機(jī)碳含量均高于小興安嶺以人工落葉松為主的針葉林樣地,因此,原生穩(wěn)定的森林系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)于次生林,減少對(duì)原生林區(qū)的破壞能夠更加有效的強(qiáng)化森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳作用。 3.長白山森林土壤不同林型輕組有機(jī)碳含量針闊混交林與闊葉林表層均顯著高于次表層,針葉林表層與亞表層則差異不顯著。土壤中輕組組分質(zhì)量比例在All高于A12層。小興安嶺森林土壤不同林型輕組有機(jī)碳含量針葉林與針闊混交林表層均顯著高于次表層,闊葉林表層與亞表層則差異不顯著,與顆粒有機(jī)碳顯著性相同。長白山各林型表層濃度均高于亞表層,小興安嶺針葉林和闊葉林亞表層濃度高于表層,表明小興安嶺針葉林和闊葉林土壤淋溶作用顯著,輕組組分質(zhì)量高,且外界環(huán)境變化對(duì)表層的影響大于亞表層,輕組有機(jī)碳的分配比與土壤有機(jī)碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。長白山和小興安嶺林型均表現(xiàn)出針闊混交林中輕組有機(jī)碳對(duì)土壤總有機(jī)碳的貢獻(xiàn)率高,且趨勢相同：針闊混交林針葉林次生闊葉林,表明輕組組分在針闊混交林中穩(wěn)定性最低,之后隨著演替進(jìn)行而穩(wěn)定性增加。影響小興安嶺針葉林和闊葉林中輕組有機(jī)碳含量的直接因素是輕組組分的數(shù)量而非質(zhì)量,與影響長白山針葉林顆粒組分濃度直接原因不同,土壤組分的數(shù)量和質(zhì)量均能影響組分中有機(jī)碳含量。 4.長白山森林土壤不同林型表層和亞表層重組有機(jī)碳含量各個(gè)林型之間差異均不顯著。重組有機(jī)碳含量闊葉林表層顯著高于亞表層。土壤中重組組分質(zhì)量比例在A11層高于A12層。土壤亞表層重組物質(zhì)含量均高于表層,表層重組物質(zhì)含量大小順序?yàn)獒樔~林闊葉林針闊混交林。亞表層順序?yàn)殚熑~林針闊混交林針葉林。小興安嶺森林土壤不同林型A11層與A12層重組有機(jī)碳含量針葉林與闊葉林表層均顯著高于次表層,針闊混交林表層與亞表層則差異不顯著。土壤亞表層重組物質(zhì)含量均高于表層,表明亞表層土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性高于表層,針闊混交林土壤穩(wěn)定性最低。土壤中的重組組分是土壤中的穩(wěn)定性組分,受到土壤顆粒的保護(hù)作用較強(qiáng)。重組有機(jī)碳的分配比與土壤有機(jī)碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,重組有機(jī)碳的分配比與土壤有機(jī)碳含量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均高于輕組有機(jī)碳的分配比,重組有機(jī)碳重組碳素的分配比較高亦決定了土壤總有機(jī)碳穩(wěn)定性的強(qiáng)度高低,長白山和小興安嶺重組組分碳素在不同林型的分配變化趨勢相同：闊葉林針葉林針闊混交林。所以,森林類型的轉(zhuǎn)變過程中,土壤有機(jī)碳的固碳能力也會(huì)發(fā)生變化,針闊混交林階段土壤固碳能力最低,隨演替進(jìn)行固碳能力也會(huì)更強(qiáng)。 5.綜合比較各個(gè)林型,針葉林表層和亞表層顆粒碳和重組碳濃度都與相應(yīng)的全土有機(jī)碳濃度具有顯著的相關(guān)關(guān)系,且顆粒碳與重組碳相關(guān)關(guān)系也呈顯著,表層輕組相關(guān)系數(shù)高于亞表層,重組組分濃度在不同土層相關(guān)系數(shù)都不顯著,亞表層重組碳素的積累作用更明顯。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S714.5

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本文編號(hào)：2667282